/*
 *epoll基于非阻塞I/O事件驱动
 */
#include <stdio.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/epoll.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>


#include "31wrap.h"

#define MAX_EVENTS 1024
#define BUFLEN 4096
#define SERV_PORT 8081

void recvdata(int fd, int events, void *arg);
void senddata(int fd, int events, void *arg);

/*描述就绪文件描述符相关信息*/
struct myevent_s {
	int fd;   // 要监听的文件描述符
	int events;    // 对应的监听事件
	void *arg;   // 泛型参数
	void (*call_back)(int fd, int events, void *arg);  // 回调函数
	int status;    // 是否在监听：1->在红黑树上（监听），0->不在（不监听）
	char buf[BUFLEN];  
	int len;
	long last_active;  // 记录每次加入红黑树 g_efd 的时间值

};

int g_efd; // 全局变量，保存epoll_create返回的文件描述符
struct myevent_s g_events[MAX_EVENTS+1];  // 自定义结构体类型数组。 +1 -->listen fd

// 将结构体myevent_s成员变量 初始化
void eventset(struct myevent_s *ev, int fd, void (*call_back)(int,int,void *), void *arg)
{
	ev->fd = fd;
	ev->call_back = call_back;
	ev->events = 0;
	ev->arg = arg;
	ev->status = 0;
	memset(ev->buf, 0, sizeof(ev->buf));
	ev->len = 0;
	ev->last_active = time(NULL);  // 调用eventset函数的时间
	
	return;
}

/* 向epoll监听的红黑树 添加一个 文件描述符 */
// eventadd(efd, EPOLLIN, &g_events(MAX_EVENTS));
void eventadd(int efd, int events, struct myevent_s *ev)
{
	struct epoll_event epv = {0, {0}};
	int op;
	epv.data.ptr = ev;
	epv.events = ev->events = events; // EPOLLIN  或 EPOLLOUT

	if (ev->status == 0){   // 已经在红黑树g_efd里
		op = EPOLL_CTL_ADD;  // 将其加入红黑树g_efd,并将status置1
		ev->status = 1; 
	}

	if (epoll_ctl(efd, op, ev->fd, &epv) < 0)  
		printf("event add failed [fd=%d], events[%d]\n", ev->fd, events);
	else
		printf("event add OK [fd=%d], op=%d, events[%0X]\n", ev->fd, op, events);
	
	return ;
}

void eventdel(int efd, struct myevent_s *ev)
{
    struct epoll_event epv = {0,{0}};
    if (ev->status != 1)
        return;

    // epv.data.ptr = ev;
    epv.data.ptr = NULL;
    ev->status = 0;
    epoll_ctl(efd, EPOLL_CTL_DEL, ev->fd, &epv);

    return;
}

// 当有文件描述符就绪，epoll返回，调用该函数，与客户端建立链接
void acceptconn(int lfd, int events, void *arg){
	struct sockaddr_in cin;
	socklen_t len = sizeof(cin);
	int cfd, i;

	if ((cfd = accept(lfd, (struct sockaddr *)&cin, &len)) == -1){
		if (errno != EAGAIN && errno != EINTR){
			/* 暂不做出错处理 */
		}
		printf("%s: accept, %s\n", __func__, strerror(errno));
		return;
	}
	do {
		for (i = 0; i < MAX_EVENTS; i++)  // 从全局数组g_events中找一个空闲元素
			if (g_events[i].status == 0) // 类似与select中找值为-1的元素
				break;  // 跳出for

		if (i == MAX_EVENTS) {
			printf("%s: max connect limit[%d]\n", __func__, MAX_EVENTS);
			break;    // 跳出do while(0) 不执行后续代码
		}

		int flag = 0;
		if ((flag = fcntl(cfd, F_SETFL, O_NONBLOCK)) < 0){ // 将cfd也设置为非阻塞
			printf("%s: fcntl nooblocking failed, %s\n", __func__, strerror(errno));
			break;
		}

		/* 给cfd设置一个myevent_s结构体，回调函数 设置为recvdata */
		eventset(&g_events[i], cfd, recvdata, &g_events[i]);
		eventadd(g_efd, EPOLLIN, &g_events[i]);  // 将cfd添加到红黑树g_efd中，监听读事件

	}while(0);

	printf("new connect [%s:%d][time: %ld], pos[%d]\n", inet_ntoa(cin.sin_addr), ntohs(cin.sin_port), g_events[i].last_active, i);

	return;
}


/* 创建socket，初始化lfd */
void initlistensocket(int efd, short port)
{
	struct sockaddr_in sin;

	int lfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
	fcntl(lfd, F_SETFL, O_NONBLOCK);  // socket set no-block

	memset(&sin, 0, sizeof(sin));
	sin.sin_family = AF_INET;
	sin.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
	sin.sin_port = htons(port);

	bind(lfd, (struct sockaddr *)&sin, sizeof(sin));

	listen(lfd, 20);

	eventset(&g_events[MAX_EVENTS], lfd, acceptconn, &g_events[MAX_EVENTS]);

	eventadd(efd, EPOLLIN, &g_events[MAX_EVENTS]);

	return ;
}


void recvdata(int fd, int events, void *arg)
{
	struct myevent_s *ev = (struct myevent_s *)arg;
	int len;

	len = recv(fd, ev->buf, sizeof(ev->buf), 0); // 读文件描述符，数据存入myevent_s成员buf中

	eventdel(g_efd, ev); // 将该节点从红黑树上摘除

	if (len > 0){
		ev->len = len;
		ev->buf[len] = '\0'; // 手动添加字符串结束标记
		printf("C[%d]:%s\n", fd, ev->buf);

		eventset(ev, fd, senddata, ev);  // 设置该fd对应的回调函数为senddata
		eventadd(g_efd, EPOLLOUT, ev);  //  将fd加入红黑树g_efd中，监听其写事件
	}else if (len ==0) {
		close(ev->fd);
		// ev-g_events 地址相减得到偏移元素位置
		printf("[fd=%d] pos[%ld], closed\n", fd, ev-g_events);
	}else {
		close(ev->fd);
		printf("recv[fd=%d] error[%d]:%s\n", fd, errno, strerror(errno));
	}

	return;

}

void senddata(int fd, int events, void *arg)
{
	struct myevent_s *ev = (struct myevent_s *)arg;
	int len;

	len = send(fd, ev->buf, ev->len, 0);  // 直接将数据写回给客户端，未作处理

	eventdel(g_efd, ev);   // 从红黑树g_efd中移除
	if (len > 0){
		printf("send[fd=%d], [%d]%s\n", fd, len, ev->buf);
		eventset(ev, fd, recvdata, ev); // 将该fd的回调函数改为recvdata
		eventadd(g_efd, EPOLLIN, ev); // 从新添加到红黑树上，设为监听读事件
	}else {
		close(ev->fd);  // close connect
		printf("send[fd=%d] error %s\n", fd, strerror(errno));
	}

	return;

}



int main(int argc, char *argv[])
{
	unsigned short port = SERV_PORT;

	if (argc == 2)
		port = atoi(argv[1]);

	g_efd = epoll_create(MAX_EVENTS+1); // 创建红黑树，返回给全局g_efd
	if (g_efd <= 0)
		printf("create efd in %s err %s\n", __func__, strerror(errno));

	initlistensocket(g_efd, port);

	struct epoll_event events[MAX_EVENTS+1];
	printf("server running:port[%d]\n", port);

	int checkpos = 0, i;
	while (1){
		/* 超时验证，每次测试100个链接，不测试listenfd 当客户端60秒内没有和服务器通信，则关闭此客户端链接 */
		long now = time(NULL);  // current time
		for (i = 0; i < 100; i++, checkpos++){  // 一次循环检测100个，使用checkpos控制检测对象
			if (checkpos == MAX_EVENTS)
				checkpos = 0;
			if (g_events[checkpos].status != 1) // not in the red tree
				continue;

			long duration = now - g_events[checkpos].last_active; // 客户端不活跃的时间
			if (duration >= 60){
				close(g_events[checkpos].fd);  // 关闭与该客户端的链接
				printf("[fd=%d] timeout\n", g_events[checkpos].fd);
				eventdel(g_efd, &g_events[checkpos]);  // 将该客户端 从红黑树g_efd移除
			}

		}
		/* 监听红黑树g_efd，将满足的事件的文件描述符加至events数组中， 1秒没有事件满足，返回0 */
		int nfd = epoll_wait(g_efd, events, MAX_EVENTS+1, 1000);
		if (nfd < 0){
			printf("epoll_wait error, exit\n");
			break;
		}

		for (i = 0; i < nfd; i++){
			/* 使用自定义结构体myevent_s类型指针，接收联合体data的void *ptr成员 */
			struct myevent_s *ev = (struct myevent_s *)events[i].data.ptr;

			if ((events[i].events & EPOLLIN) && (ev->events & EPOLLIN)){ // 读就绪事件
				ev->call_back(ev->fd, events[i].events, ev->arg);
				//lfd EPOLLIN
			} 
			if ((events[i].events & EPOLLOUT) && (ev->events & EPOLLOUT)) { // 写就绪事件
				ev->call_back(ev->fd, events[i].events, ev->arg);
			}

		}
	
	}

	// 退出前释放所有资源
	return 0;
}

